Le Auala e Galue ai le Yaw Control System i totonu o Wind Turbines
O ta'avale matagi fa'aonaponei ua mamanuina e pu'eina le tele o le malosi e mafai mai le suiga o le itu ma le saoasaoa o tafega o le matagi. Ina ia mautinoa o le rotor (lau) e "fa'asaga" i taimi uma i le matagi i le tulimanu sa'o, e mana'omia e le turbine se masini e mafai ona fa'ata'amilo le gondola (nacelle) e tusa ai ma suiga i le itu o le matagi. O lenei masini e ta'ua o le yaw control system. I se faapuupuuga, o le yaw o le fa'ata'amilomilo lea o le turbine i se axis fa'atulagaina, ina ia tumau pea le tutusa o le rotor sweep plane ma le itu o le matagi e sau. O lenei tusiga o lo'o talanoaina ai le auala e galue ai le yaw control system i ta'avale matagi, ona vaega autu, fuafuaga fa'atonutonu, ma lu'itau ma le tausiga.
1. Aiseā e Tāua ai le Pulea o le Auvae?
O le sini autū o le puleaina o le yaw o le faʻaitiitia lea o le yaw misalignment, o le eseesega tulimanu i le va o le itu e agai i ai le matagi ma le itu e agai i ai le rotor. Afai e le tutusa le rotor ma le matagi, o nisi o le malosi o le matagi e "alu" atu i totonu o le rotor e aunoa ma le puʻeina lelei. O le aafiaga:
1. Fa'aitiitia le malosiaga e alu ese mai le eletise. I se tulaga lautele, o le tele o le sese o le fa'atulagaina, o le tele foi lena o le fa'aitiitia o le malosiaga e alu ese mai le eletise.
2. Fa'ateleina avega faufale. A sau le matagi i autafa, e le tutusa le malosi fa'aeletoronika ma fa'aosofia ai avega fa'aeletoronika i luga o lau, ogatotonu, 'au, ma le 'olo.
3. Tetete ma le vave ona ofuina. O le le sa'o o le fa'atulagaga e mafai ona fa'ateleina ai le tetete ma fa'avavevave ai le ofuina o vaega fa'amekanika.
Faatasi ai ma le pulea lelei o le yaw, e mafai e le turbine ona faatumauina le lelei ma faaumiumi ai lona umi e faaaoga ai.
2. Mataupu Faavae Autu o le Yaw System
O turbine matagi fa'alava (HAWT) e masani ona fa'aogaina se faiga yaw malosi, lea e fa'ata'amilomilo malosi ai le nacelle e fa'aaoga ai se afi. E le pei o turbine laiti, lea e fa'aogaina ai i nisi taimi se si'usi'u (vane) e "mulimulita'i" ai i le matagi, o turbine e fa'aaogaina eletise e toetoe lava o taimi uma e fa'aogaina ai le yaw malosi ona o le tele o le nacelle ma le mana'omia o le pulea sa'o.
A iloa e le masini fa'alogo se suiga i le itu e agai i ai le matagi, e fuafua e le pule (pule PLC/SCADA) le tele e tatau ona feliuliua'i ai le turbine. Afai e sili atu le tulimanu o le misalignment i se tulaga fa'atulagaina, e fa'apipi'i e le yaw motor ia kia i luga o le yaw bearing, ma mafua ai ona feliuliua'i le nacelle se'ia o'o ina fa'atulagaina.
3. Vaega Autū o le Yaw Control System
a) Sensor o le Saosaoa ma le Itu o le Matagi
I luga a'e o le nacelle e masani lava ona i ai:
– O le vane o le matagi e fua ai le itu e agai i ai le matagi e faʻatatau i le nacelle.
– Anemometer e fua ai le saoasaoa o le matagi.
O nei faʻamaumauga o le autu lea e fuafua ai pe talafeagai ona faia se faʻasaʻoga o le yaw.
b) U'amea Fa'a'au'au
O le yaw bearing o se bearing tele e foliga fa'ata'amilomilo e mafai ai e le nacelle ona feliuliua'i i luga o le 'olo. E tatau ona mafai e lenei bearing ona tatalia le avega tu'ufa'atasi: le mamafa o le nacelle, le tulei o le rotor, ma avega fa'agaoioi e mafua mai i le turbulence.
c) Yaw Drive ma le Yaw Motor
O se yaw drive e masani ona aofia ai ni afi eletise se tele (e masani ona sili atu ma le tasi mo le toe fa'aaogaina) e fa'agaoioia ai se pinion gear e feso'ota'i ma se ring gear i luga o le yaw bearing. E mafai ona fa'agaoioia fa'asolosolo pe fa'atasi fo'i afi e fuafua i le mamanu ma mana'oga o le torque.
d) Puipui Yaw
E fa'aopoopo atu i le afi, e iai fo'i se faiga taofi e taofia ai le nacelle mai le vili saoloto. E taua tele taofi yaw mo:
– fa'amautu le tulaga pe a o'o le turbine i le tulimanu mana'omia,
– taofia ai ni gaioiga laiti faifai pea (tuli manu e yaw),
– o le uuina o le nacelle i nisi o tulaga o le matagi pe a taofi foʻi le turbine.
e) Pulea o le Turbine (Pule)
E maua e le pule fa'ailoilo o le sensor, fa'aoga le fa'atonutonuina o le masini, ona auina atu lea o poloaiga i afi ma piliki. E fa'atino fo'i e le pule ni loka saogalemu: mo se fa'ata'ita'iga, e puipuia ai le yaw pe a leaga se sensor, pe a iai le turbine i ni tulaga patino, pe a matuā malosi le savili.
4. E faapefea ona fuafua e le Turbine le taimi e Yaw ai?
E lē o taimi uma e faasa'o ai turbine i taimi uma e suia ai sina matagi. Afai e matuā maaleale tele, o le a soona gaoioi le faiga ma faatelevave ai le ofuina o le afi, le pusa kia la'ititi i le yaw drive, ma yaw bearings. O le mea lea, o le pulea o le yaw e masani ona fa'aogaina manatu o le threshold (deadband) ma le time delay.
a) Sese o le Yaw ma le Deadband
– Sese o le yaw = fua o le itu o le matagi – tulaga o le nacelle i le taimi nei
– O le Deadband o se vaega o le onosa’i, mo se fa’ata’ita’iga ±5° i le ±15° (e eseese i le va o kamupani gaosi oloa ma ta’iala fa’atonutonu).
Afai o loʻo i totonu pea o le deadband le yaw error, e filifili le turbine e le minoi.
b) Fa'atuai o le Taimi ma le Fa'amamāina o Fa'amatalaga
E fesuisuia'i le itu e agai i ai le matagi ona o le vevesi. O le mea lea, o fa'amaumauga a le sensor e masani lava:
– fa'amamāina e fa'aaoga ai le averesi fe'avea'i,
– iloiloina i se vaitaimi (e.g. 10–60 sekone),
ina ia lē tali atu le turbine i le “pisapisao” faafuaseʻi.
c) Fuafuaga o le Laasaga o le Yaw
Nai lo le feliuliuaʻi pea, e masani ona feliuliuaʻi solo turbines i ni laʻasaga laiti. Latou te feliuliuaʻi mo ni nai tikeri, taofi, toe iloilo, ona toe amata lea pe a manaʻomia. O lenei auala e fesoasoani e faʻaitiitia ai le feliuliuaʻi ma pulea ai avega faʻamekanika.
5. Fa'asologa o le Fa'agasologa o le Puleaina o le Yaw
O le mea lea o se faiga masani mo turbines tetele:
1. Fuaina o tulaga o le matagi. E faitau e le vane o le matagi le itu e agai i ai le matagi e faʻatatau i le nacelle, ae faitau e le anemometer le saoasaoa.
2. Fuafuaina o le sese o le fa'atulagaina. E fuafua e le pule le sese o le yaw ma siaki pe sili atu i le deadband.
3. Siakiina o le tulaga fa'agaoioia. E fa'amautinoa e le faiga o lo'o i ai le turbine i se tulaga saogalemu pe a uma ona fa'ase'e: leai ni fa'ailo taua, ua sauni taofi, o lo'o avanoa afi, ma ua saogalemu tapula'a o le feliuliua'i o uaea (mo mamanu ma uaea i totonu o le 'olo).
4. Tu'u le taofi yaw (pe a mana'omia). E mafai ona tatala taofi e fa'ataga ai le nacelle e gaoioi.
5. Fa'agaoioia o le afi yaw. E fa'ata'amilomilo e le afi le nacelle agai i le matagi. E fa'agesegese le saoasaoa o le yaw ina ia fa'aitiitia ai le avega (e.g., ni nai tikeri i le sekone).
6. Taofi ma le lokaina o le tulaga. A o latalata mai le tulimanu o le sini, e taofi le afi ma taofi mau e taofi le nacelle.
7. Fa'amaoniga. E toe faitau le masini e va'ai pe ua fa'aitiitia le sese o le yaw. A leai, e toe fai le ta'amilosaga.
6. Sootaga o le Pulea o le Yaw i le Pitch ma le Pulea o le Malosiaga
E lē na'o le pulea o le yaw e maua. I totonu o turbines fa'aonaponei, e tolu vaega autū e fesoasoani i ai:
– Puleaina o le pitch: suia le tulimanu o lau e fa'atonutonu ai le malosi ma le avega.
– Puleaina o le saoasaoa o le rotor: fetu'una'i le taamilosaga o le rotor (e ala i le generator ma le converter).
– Pulea o le yaw: ia mautinoa o loʻo faasaga le rotor i le matagi.
Mo se faʻataʻitaʻiga, i matagi malolosi tele, e ono ulufale le turbine i le tulaga faʻatapulaʻaina o le malosi i se tulaga patino. I lalo o nei tulaga, e ono faʻasao atili ai le faiga o le yaw ina ia ʻalofia ai le faʻateleina o le avega. I se isi itu, i lalo o tulaga masani o le gaosiga, o le a sili atu ona galue le yaw ina ia ausia ai le lelei.
7. Luʻitau ma Faʻafitauli Masani i Yaw Systems
a) Tulimanu i le Ula
E tupu lenei mea pe a soo tele ona suia e le turbine le itu e agai i ai le yaw ona o se faailoilo pisapisao o le itu e agai i ai le matagi po o se vaega itiiti lava o le deadband. O lenei mea e mafua ai ona ofuina le afi, taofi, ma bearings.
b) Yaw Bearing ma le Ofu o Meafaigaluega
Ona o avega mamafa ma le fealua’i soo, e taua tele le fa’asu’iina ma le siakiina. O le sese o le fa’atulagaina o kia, le lelei o le fa’asu’iina, po’o le ulufale mai o mea leaga e mafai ona fa’avavevave ai le fa’aleagaina.
c) Fa'aletonu o le Sensor
Afai ua faaleagaina le vane o le matagi pe sese foi faitauga a le anemometer, e ono faasaga le turbine i le itu sese. E tele turbine e faaaoga le diagnostics ma le redundancy e iloa ai sensors ua faaletonu.
d) Tapula'a o le Mimilo o Uaea
I nisi mamanu, e mafai ona milo uaea eletise ma uaea faailoilo i totonu o le nacelle pe afai e liliu tele le yaw i le tasi itu. O le mea lea, o faiga e pulea ai le milo, e pei o se masini e iloa ai le milo ma se faiga e tatala ai le milo, ua i ai e toe faʻafoʻisia ai le nacelle.
8. Tausiga ma Faiga Sili Ona Lelei
Ina ia mafai ona galue lelei le yaw system, e masani ona faʻaoga e le au faʻagaioia mea nei:
– Fa'atulaga i lea taimi ma lea taimi le masini e iloa ai le itu e agai i ai le matagi.
– Siakiina o le taofi ma le afi: vevela, tafega o le eletise, ma le tali atu i le taofi.
– Fa'a'asu le yaw bearings ma kia e tusa ai ma le fa'atulagaga a le kamupani gaosi.
– Su'esu'ega o fa'amaumauga a le SCADA: mata'ituina le tele o le yaw, le umi, ma mamanu o mea sese. O suiga i mamanu e mafai ona fa'ailoa mai ai fa'afitauli i le amataga.
– Su'esu'ega vaaia o le kia mama, poloti, ma le fausaga o le nacelle.
I'uga
O le faiga e pulea ai le yaw e taua tele i le tausia o turbine matagi e faasaga i le matagi ma le gaosia lelei o le eletise a'o tausia pea avega saogalemu o le fausaga. I le faaaogaina o masini e iloa ai le saoasaoa ma le itu e agai i ai le matagi, e fuafua ai e le pule pe a lava le tele o le sese e faasa'o ai, ona faaaoga lea o le yaw drive e ala i le afi ma taofia le tulaga i piliki. O fuafuaga e pei o le deadband, signal filtering, ma le yaw stepping e faaaogaina e faapaleni ai sini e lua e masani ona feteenai: tali vave i suiga o le matagi ma le faaitiitia o le ofuina o vaega. Talu ai latou te faagaoioia i siosiomaga faigata ma tauaveina avega tetele, o faiga yaw e manaomia ai le mamanu faatuatuaina ma le tausiga faatulagaina ina ia faatumauina ai le faatinoga sili ona lelei o turbine i le taimi atoa o latou olaga faagaoioiga.
